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高压水射流破岩能量耗散与释放机制 被引量:15
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作者 刘勇 陈长江 +2 位作者 刘笑天 魏建平 王登科 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2609-2615,共7页
从应力-应变角度建立的高压水射流破岩准则,其精确度取决于对屈服应力的表述,由于表达式中不含材料参数,不能精确计算高压水射流破岩参数,而从能量角度建立的岩石强度理论具有更好的适用性和准确性。开展了基于能量耗散和释放机制的高... 从应力-应变角度建立的高压水射流破岩准则,其精确度取决于对屈服应力的表述,由于表达式中不含材料参数,不能精确计算高压水射流破岩参数,而从能量角度建立的岩石强度理论具有更好的适用性和准确性。开展了基于能量耗散和释放机制的高压水射流破岩机理,理论研究了自由射流段速度分布特征,分别计算了等速核区和射流边界层扩展区动能,建立了不同靶距处射流动能计算模型。高压水射流冲击破岩能量表征为冲蚀坑的形成和岩体的体积破坏;射流能量耗散于剪切面的扩展和滑动,储存弹性势能的释放导致岩体的整体体积破坏。根据岩石的统一能量屈服准则,建立了高压水射流破岩能量准则。通过砂岩、灰岩和花岗岩的单轴压缩应力-应变曲线得出3种岩石的材料参数,计算每种岩石的剪切应变能和体积应变能,得出射流破岩临界速度。根据高压水射流冲击破岩实验结果修正了考虑喷嘴流量系数的高压水射流破岩能量准则,该准则能够较为精确的计算射流破岩速度。且岩体的破坏形态证明从能量角度研究破岩机理更为适合。 展开更多
关键词 水射流 破岩 岩石强度准则 能量屈服准则 射流速度
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防止岩溶陷落柱突水的煤柱合理尺寸研究 被引量:4
2
作者 翟英达 《太原理工大学学报》 CAS 2000年第2期197-199,共3页
根据岩溶陷落柱突水的力学机理 ,分析了防突煤柱合理尺寸计算的影响因素 ;利用岩石强度理论得到了防突煤柱保持稳定所要求的最小尺寸计算公式。
关键词 突水 防突煤柱 煤矿 合理尺寸 岩溶陷落柱突水
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包含岩石临界状态的Mohr-Wedge准则适用性研究 被引量:2
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作者 张晶 任凤玉 +1 位作者 何荣兴 欧阳治华 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期567-575,共9页
Mohr-Wedge(MW)岩石强度准则是基于岩石楔形破坏力学模型及主应力间的偏微分方程等的理论性公式推导.利用量纲分析整理该准则所含的多个参数,并赋予参数相应的物理意义,可使该准则简单易懂.为分析包含岩石临界状态的MW准则适用性,选取Mo... Mohr-Wedge(MW)岩石强度准则是基于岩石楔形破坏力学模型及主应力间的偏微分方程等的理论性公式推导.利用量纲分析整理该准则所含的多个参数,并赋予参数相应的物理意义,可使该准则简单易懂.为分析包含岩石临界状态的MW准则适用性,选取Mohr-Coulomb准则、Hoek-Brown准则和指数准则为比较对象,以平均绝对误差MAE为评价指标,量化比较4个准则预测岩石强度的准确度.结果表明:当围压小于岩石临界状态围压σcr-M时,MW准则具有一定的适用性;当围压大于σcr-M时,4个准则预测的岩石强度因岩石临界状态围压不同而发生偏差.基于此,提出了不同岩石临界状态围压预测岩石强度的方法,可为岩石临界状态围压的取值提供一定的借鉴意义. 展开更多
关键词 岩石临界状态 Mohr-Wedge准则 量纲分析 岩石强度准则 围压
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基于PMC模型的破坏模式转化型强度准则 被引量:1
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作者 郑益武 乔兰 +1 位作者 王茜 李远 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1404-1410,共7页
进入深部后,受高应力、强扰动影响,岩石岩体中拉断、剪切及压密屈服等破坏模式共生的现象凸显,深部岩石表现出明显地非线性行为,岩石破坏在多种破坏机制中转化。深部岩体强度理论需考虑中间主应力的影响,本文基于Paul-Mohr-Coulomb(PMC... 进入深部后,受高应力、强扰动影响,岩石岩体中拉断、剪切及压密屈服等破坏模式共生的现象凸显,深部岩石表现出明显地非线性行为,岩石破坏在多种破坏机制中转化。深部岩体强度理论需考虑中间主应力的影响,本文基于Paul-Mohr-Coulomb(PMC)准则,考虑多孔岩石破坏模式间的转化和高围压下裂隙坍塌的特征,提出了在高围压应力情况下,表征压剪屈服的Back-Paul-Mohr-Coulomb(BPMC)模型;推导了BPMC模型摩擦角包络线的表示方法,根据分段线性原则,在p-q平面中获得12边形BPMC线性破坏准则;基于应力不变量在p-q平面的转换关系,利用最小二乘法拟合获得了模型的特征参数。为了验证PMC&BPMC准则及对应破坏模式转化理论的合理性,本文拟合了PMC&BPMC模型,将拟合破坏面与试验数据进行对比;选用四川黄砂岩和金川大理岩,进行多组室内三轴压缩试验,研究不同围压下岩石破坏特征和强度特征,实验采用自主研发的便携式自密封岩石三轴试验高压舱加压系统。对试验数据进行拟合,获得的破坏包络线与实验数据拟合度较好;四川黄砂岩在围压达到90MPa后出现剪应力峰值拐点,产生了孔隙坍塌型破坏,为压屈服破坏。结果表明:PMC&BPMC模型能预测孔隙岩石的帽子屈服面,拟合岩石破坏模式从剪切破坏到压剪破坏的过渡,可预测不同围压下的破坏强度及对应破坏模式。 展开更多
关键词 破坏模式转化 岩石强度准则 压剪屈服 BPMC模型
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基于经典Drucker-Prager破坏准则的岩体滑移线理论
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作者 黄波 李钢 《建筑技术》 北大核心 2017年第3期296-298,共3页
现有的滑移线理论主要求解土体极限承载力、土坡稳定性等问题,在求解岩体的承载力、稳定性的问题时,现有的滑移线理论应用到求解岩体的强度破坏问题中存在诸多的不足。考虑岩体的非线性破坏特性和中主应力的影响,基于经典(D-P)岩石强度... 现有的滑移线理论主要求解土体极限承载力、土坡稳定性等问题,在求解岩体的承载力、稳定性的问题时,现有的滑移线理论应用到求解岩体的强度破坏问题中存在诸多的不足。考虑岩体的非线性破坏特性和中主应力的影响,基于经典(D-P)岩石强度准则,引入中主应力参数m,推导适应于岩体的滑移线理论,能更准确地应用到岩石中,并结合算例对推导的公式进行了验证。进而为滑移线法在求解岩质边坡和岩基承载力等岩石破坏问题奠定理论基础。 展开更多
关键词 滑移线理论 岩体屈服条件 岩石强度准则
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考虑最大线应变理论的多重破坏机制PMC强度模型
6
作者 李晓光 周春雷 +2 位作者 范栋珏 张力天 郑益武 《中国矿业》 2022年第11期149-157,共9页
随着深部开采工程的快速发展,岩石在高应力作用下呈现出与浅埋条件下明显区别的破坏模式和破坏强度,在这个过程中岩石伸长、剪切及压密屈服等多种破坏机制共生。针对上述问题,本文以最大线应变理论、PMC过渡型准则为理论基础,提出了适... 随着深部开采工程的快速发展,岩石在高应力作用下呈现出与浅埋条件下明显区别的破坏模式和破坏强度,在这个过程中岩石伸长、剪切及压密屈服等多种破坏机制共生。针对上述问题,本文以最大线应变理论、PMC过渡型准则为理论基础,提出了适合深部岩体破坏模式过渡特征的强度理论,揭示了岩体低强度破坏内在机理,并提出了广义剪应力、平均应力及应力洛德角为参量的多破坏机制影响下强度准则的不等式统一形式。同时,采用多重破坏机制PMC强度模型对砂岩和花岗岩试验数据进行拟合。研究结果表明,岩石强度表现出了较为明显的分段强度特征,符合多重破坏机制影响下强度规律,从而验证了多重破坏机制PMC强度模型对于岩石材料的适用性。 展开更多
关键词 破坏模式转化 岩石强度准则 最大线应变理论 PMC模型
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基于模糊预测的Hoek-Brown岩石强度准则的参数修正 被引量:2
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作者 施建俊 苗晓鹏 +2 位作者 陈慧 黄志强 张小军 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2021年第2期19-28,50,共11页
为更准确地预测岩体非线性破坏,可靠地获取岩体力学参数,以渝怀二线Ⅳ标漾头车站石方控制爆破工程为依托,结合爆破现场声波测试数据,基于因果聚类的模糊综合预测理论,对Hoek-Brown强度准则的爆破扰动参数进行研究。将Hoek-Brown岩石强... 为更准确地预测岩体非线性破坏,可靠地获取岩体力学参数,以渝怀二线Ⅳ标漾头车站石方控制爆破工程为依托,结合爆破现场声波测试数据,基于因果聚类的模糊综合预测理论,对Hoek-Brown强度准则的爆破扰动参数进行研究。将Hoek-Brown岩石强度准则中的扰动因子与损伤力学中的损伤度建立关系;提出了对Hoek-Brown岩石强度准则中参数m b和s的改进公式;建立了岩体爆破扰动状态与损伤度、岩体声速降低率的对应关系,可直接通过现场声波数据对岩体的爆破扰动进行分级。结果表明:通过对白云岩及砂质白云岩的岩体力学参数的估算,证明本文提出的修正公式较其他公式有较强的可靠性和准确性,同时可为爆破开挖岩体力学参数的估算及爆破作用下岩体劣化程度描述等提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 Hoek-Brown岩石强度准则 模糊综合预测 损伤度 声速降低率 岩体力学参数
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A modified failure criterion for transversely isotropic rocks 被引量:17
8
作者 Omid Saeidi Vamegh Rasouli +2 位作者 Rashid Geranmayeh Vaneghi Raoof Gholami Seyed Rahman Torabi 《Geoscience Frontiers》 SCIE CAS CSCD 2014年第2期215-225,共11页
A modified failure criterion is proposed to determine the strength of transversely isotropic rocks. Me-chanical properties of some metamorphic and sedimentary rocks including gneiss, slate, marble, schist, shale, sand... A modified failure criterion is proposed to determine the strength of transversely isotropic rocks. Me-chanical properties of some metamorphic and sedimentary rocks including gneiss, slate, marble, schist, shale, sandstone and limestone, which show transversely isotropic behavior, were taken into consider-ation. Afterward, introduced triaxial rock strength criterion was modified for transversely isotropic rocks. Through modification process an index was obtained that can be considered as a strength reduction parameter due to rock strength anisotropy. Comparison of the parameter with previous anisotropy in-dexes in literature showed reasonable results for the studied rock samples. The modified criterion was compared to modified Hoek-Brown and Ramamurthy criteria for different transversely isotropic rocks. It can be concluded that the modified failure criterion proposed in this study can be used for predicting the strength of transversely isotropic rocks. 展开更多
关键词 Transversely isotropic rock strength anisotropy Failure criterion Triaxial test
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